Многолетняя мерзлота

Содержание

Введение                                                                                                                3

Глава 1.  Многолетняя мерзлота                                                                 4

1.1 Распространенность и  изучение                                                                    5

1.2 Время образования                                                                                             8

1.3 Температурный режим                                                                                       9

1.4 Почвы районов многолетней мерзлоты                                                     11

Глава 2. Геологические  процессы районов многолетней мерзлоты               12

2.1 Криогенные  процессы  и явления 13

2.1.1 Пучение 16

2.1.2 Морозобойное  растрескивание  17

2.1.3 Наледи 19

2.1.4 Склоновые процессы  в областях развития многолетней  мерзлоты 20

2.1.5 Формирование полигональных форм на поверхности  22

2.1.6 Термокарст 23

2.1.7 Криогенное выветривание 24

Заключение 27

Список литературы 29

Введение

Слой, который никогда  не оттаивает, называют многолетней  мерзлотой. Его мощность колеблется от 1000 м на севере до 30 см на юге. Лёд  и многолетнемерзлый слой покрывают  всю Антарктиду, четыре пятых Гренландии и северные регионы Сибири, Аляски и Канады [1].

Современное соотношение  деятельного слоя многолетней мерзлоты различно. В северных районах наблюдаются сливающиеся мерзлые толщи, в более южных районах - несливающиеся. Зону распространения многолетней мерзлоты называют криолитозоной (греч. "криос" - холод). Соответственно и наука, изучающая криолитозону и процессы, связанные с ней, называется геокриологией или мерзлотоведением. Основы этой науки были заложены М. И. Сумгиным, но особенно широкое развитие она получила в последние три десятилетия, и на ее основе решались и решаются важнейшие народнохозяйственные задачи: развитие горнодобывающей промышленности; строительство железных и шоссейных дорог, промышленных и жилых сооружений. Все это поставило перед наукой задачу всестороннего изучения многолетней мерзлоты, геологических процессов, связанных с ней, и оценку влияния на различные возводимые сооружения, объекты эксплуатации полезных ископаемых [4].

Многолетняя мерзлота оказывает влияние на подземные воды, режим и питание рек, распространение озер и болот, на многие другие компоненты природы (рельеф, почвы, растительность), а также на хозяйственную деятельность человека. При разработке полезных ископаемых, прокладке дорог, строительстве, при проведении сельскохозяйственных работ необходимо тщательно изучать мерзлый грунт и не допускать его деградации [5].

С каждым годом множатся свидетельства глобального потепления климата Земли. Повышение температуры из-за глобальных климатических изменений приводит к деградации многолетнемерзлых пород, и это становится экономической, геополитической и социальной проблемой [6].

Поэтому целью данной курсовой работы является изучение многолетней  мерзлоты, её основных геологических процессов и явлений

Глава 1. Многолетняя мерзлота

Многолетняя мерзлота (многолетняя криолитозона) — часть криолитозоны, характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Общей площадью 35 млн км². Районы многолетней мерзлоты включают север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана, а также верхнюю часть земной коры, температура которой долгое время (от 2—3 лет до тысячелетий) не поднимается выше 0 °C. В зоне многолетней мерзлоты грунтовые воды находятся в виде льда, её глубина иногда превышает 1000 метров [12].

Хоть и называют многолетнюю  мерзлоту вечной, но на самом деле это  не так. Возникла эта мерзлота в четвертичный или ледниковый период развития нашей  Земли. В тех районах, где климат был сухим и морозным, а толщина  наземного ледникового покрова  была незначительна, а то и вообще не образовывалась, произошло промерзание  грунтов и образование районов  многолетней мерзлоты.

Мерзлые породы имеют температуру  ниже 0°С; часть или вся вода в  них находится в кристаллическом  состоянии. В средних широтах  промерзает зимой лишь небольшой  поверхностный слой, поэтому здесь  господствует сезонная мерзлота. В  северных широтах за долгую, морозную зиму земля промерзает очень глубоко, и коротким летом она оттаивает  лишь с поверхности всего на 0,5-2 м в глубину. Оттаивающий слой называется деятельным. Ниже его в  породах круглый год сохраняются  отрицательные температуры. Эти  места и называются районами многолетней мерзлоты [1].

Мерзлые грунты распространены на Земле преимущественно в заполярных районах. Крупнейшие области многолетней  мерзлоты — Сибирь и северная часть  Северной Америки [12] .

Территории, где распространена многолетняя мерзлота, называют еще  областью подземного оледенения. Но необходимо отметить, что мерзлые породы распространены здесь не повсеместно. В долинах  крупных рек, под большими озерами, в районах циркуляции подземных  вод толщи многолетней мерзлоты прерываются. На окраинах областей подземного оледенения существует островная мерзлота в виде отдельных пятен [13].

В мерзлых породах лед  становится своеобразным породообразующим минералом. Разнообразные ледяные  включения в горных породах земной коры называют ископаемым льдом. Причины  их возникновения различны: замерзание воды в толще мерзлотных грунтов; засыпание горных ледников осыпями. Ископаемый лед существует в виде жил, клиньев, тонких стебельков, а также  в виде линз. Порой образующаяся линза льда и поступающая снизу  вода приподнимают залегающие выше грунты, и возникает бугорок, называемый гидролакколитом. В Якутии они достигают 25-40 метров в высоту и 200-300 м в ширину [8].

Главные характеристики мерзлоты – распространение, мощность, льдистость и температура, криогенные образования (формы рельефа). Их распределение  в пространстве подчиняется основным географическим закономерностям: широтной зональности, высотной поясности и  секторности. По характеру распространения  многолетней мерзлоты выделяются две  широтные мерзлотные зоны:

- I – северная (сплошного распространения);

- II – южная (несплошного распространения мёрзлых толщ).

Южная зона подразделяется на три подзоны в зависимости  от площади, занимаемой много летней мерзлотой: II а – прерывистого, II б – массивно-островного, II в –  ост ровного и редкоостровного  распространения многолетнемёрзлых  пород. Южнее расположена зона (область) реликтовых мёрзлых пород [10] .

1.1 Распространенность и изучение

Многолетняя мерзлота —  явление глобального масштаба, она  занимает не менее 25 % площади всей суши земного шара. Материк, где вечная мерзлота отсутствует полностью  — это Австралия, в Африке возможно её наличие только в высокогорных районах. Значительная часть современной  многолетней мерзлоты унаследована от последней ледниковой эпохи, и  сейчас она медленно тает. Содержание льда в промерзлых породах варьируется  от нескольких процентов до 90 %. В  многолетней мерзлоте могут образоваться залежи газовых гидратов, в частности  гидрата метана.

Одно из первых описаний многолетней мерзлоты было сделано  русскими землепроходцами XVII века, покорявшими  просторы Сибири. Впервые на необычное  состояние почвы обратил внимание казак Я. Святогоров, а более подробно изучили первопроходцы из экспедиций, организованных Семёном Дежнёвым и  Иваном Ребровым. В специальных посланиях  русскому царю они засвидетельствовали  наличие особых таёжных зон, где  даже в самый разгар лета почва  оттаивает максимум на два аршина [2].

Термин «вечная мерзлота», как специфическое геологическое  явление был введён в научное  употребление в 1927 году основателем  школы советских мерзлотоведов  М. И. Сумгиным. Он определял его, как  мерзлоту почвы, непрерывно существующую от 2 лет до нескольких тысячелетий. Слово мерзлота при этом чёткого определения не имело, что и привело к использованию понятия в различных значениях. Впоследствии термин неоднократно подвергался критике и были предложены альтернативные термины: многолетнемёрзлые горные породы и многолетняя криолитозона, однако они не получили широкого распространения.

65 % территории России  — районы многолетней мерзлоты. Наиболее широко она распространена в Восточной Сибири и Забайкалье.

Самый глубокий предел многолетней  мерзлоты отмечается в верховьях  реки Вилюй в Якутии. Рекордная  глубина залегания многолетней  мерзлоты — 1 370 метров, зафиксирована  в феврале 1982 года.

Учёт многолетней мерзлоты необходим при проведении строительных, геологоразведочных и других работ  на Севере [3].

Многолетняя мерзлота создаёт  множество проблем, но от неё есть и польза. Известно, что в ней  можно очень долго хранить  продукты. При разработке северных месторождений мерзлота, с одной  стороны, сильно мешает, так как промёрзшие породы обладают высокой прочностью, что затрудняет добычу. С другой стороны, именно благодаря мерзлоте, цементирующей породы, удалось вести  разработку кимберлитовых трубок в  Якутии в карьерах — например, карьер трубки Удачный — с почти отвесными  стенками [12] .

Рисунок 1 -  Карта распространения  и мощности криолитозоны (научный  редактор Э.Д. Ершов)

Субаэральная криолитозона: 1 - 4 - несплошного распространения мощностью (м): 1 - редкоостровного, М-0-15 м, 2 - островного, М- 0-20-25 M, 3 - массивно-островного, М-0-50 м, 4 - прерывистого, М-0-100 м; 5 - 15 - сплошного распространения мощностью: 5 - 100-200 м, 6 - 100-300 м, 7 - 200-400 м, 8 - 300-500 м, 9 - 300-700 м, 10 - 400-600 м, 11 - 400-700 м, 12 - 500-900 м, 13 - 700-1100 м,          14 - 900-1500 м, 15 - 100-1000 м и более, 16 - реликтовая криолитозона, залегающая на глубине Н от поверхности: а - Н до 100 м, М - до100 м; б - Н от 100 до 200 м,        М - от 100 до 200 м; В - Н более 200 м, М - более 200 м. Субмаринная криолитозона: 17 - островного и прерывистого распространения, М-0-100 м; 18-19 - сплошного:     18 – М-100-300 м, 19 – М-200-400 м. Границы: 20 - различной мощности криолитозоны, развитой с поверхности, 21 - различной мощности субмаринной криолитозоны, 22 - различной мощности реликтовой криолитозоны, 23 - южная граница современного распространения криолитозоны, 24а - южная граница реликтовой криолитозоны, 246 - возможная южная граница промерзания пород в плейстоцене [7] .

1.2 Время образования

Исследованиями ряда ученых (Шер и др.) в бассейне р. Коль было установлено, что следы многолетнего промерзания встречаются в отложениях, возраст которых по биостратиграфическим и палеомагнитным данным соответствует  плиоцену (1,8—2,4 млн. лет). Сходные данные были получены американскими и канадскими исследователями, которые показали, что мерзлые толщи на севере Аляски и Канады начали образовываться почти 2 млн. лет назад. В отложениях плиоцена на Колыме были обнаружены грунтовые  псевдоморфозы (клиновидные тела) по повторно-жильным льдам, но признаков  непрерывного существования мерзлоты во вмещающих породах не было. Возможно, что мерзлые толщи с ледяными жилами, существовавшие в плиоцене, в последующем протаяли. Вместе с  тем в районе Колымы в отложениях раннего плейстоцена (700—360 тыс. лет) было обнаружено несомненное непрерывное  существование многолетней мерзлоты. В Центральной Якутии Е. М. Катасоновым  было установлено непрерывное существование  мерзлых пород среднего плейстоцена.

Такие данные имеются и  для позднего плейстоцена. Однако следует  отметить сложность и изменчивость климатических условий в плейстоцене, которая периодически сказывалась  на развитии мерзлоты. Эти изменения  связаны с тектоническими причинами, вызывавшими увеличение площади  суши и уменьшение акватории Мирового океана, и с неоднократными оледенениями и межледниковьями. Происходила периодическая смена резкого похолодания потеплением, сопровождавшимся повышенной влажностью [13].

Таблица 1 – Глубина промерзания 

1.3 Температурный режим

Температуру грунтов и  глубину сезонного протаивания  и промерзания определяет один и  тот же комплекс факторов - современные  климатические и местные условия (тип грунта и растительности, увлажненность, рельеф и т, п.). Зона - территория, в пределах которой глубины сезонного протаивания одинаковы или близки в аналогичных местных условиях и не выходят за определенные пределы наибольшего многолетнего максимума, причем экстремальные значения могут наблюдаться в любой части зоны. В качестве подзон выделены территории, на которых глубины сезонного протаивания существенно изменяются (по сравнению с зоной) только в некоторых условиях [1].

Мерзлота формируется  на суше (в горах и на равнинах), на шельфе арктических морей (Баренцево, Карское и др.) и под ледниками. Возможность промерзания горных пород под ледниками определяется температурой воздуха и мощностью  ледника (в толще льда температура  повышается с глубиной на 2–2,5 °С на каждые 100 м).

Таблица 2 – Температура  и мощность промерзания

Верхний слой земной коры, являющийся ареалом распространения многолетней  мерзлоты, называют криолитозоной. Нижней границей криолитозоны служит изотерма 0°С. Температура верхних горизонтов мерзлоты в начале и конце тёплого  сезона года переходит через 0°С. В  ходе циклических процессов промерзания  и оттаивания в её кровле формируется  сезонно-талый слой. Если горные породы протаивают глубже этого слоя и не промерзают в зимнее время, то кровля многолетней мерзлоты понижается и  возникают талики различного размера  и глубины [2].

1.4 Почвы районов многолетней мерзлоты

В почвах, расположенных  в зоне длительной сезонной или постоянной мерзлоты, протекает комплекс своеобразных процессов, связанных с влиянием низких температур. Над мёрзлым слоем, который является водоупором, вследствие коагуляции органических веществ может  происходить накопление гумуса, так  называемая надмерзлотная регенерация  гумуса, надмерзлотное оглеение даже при небольшом годовом количестве осадков. Образование слоев льда (шлиров) в почве приводит к разрыву  капилляров, вследствие чего прекращается подтягивание влаги из надмерзлотных  горизонтов к корнеобитаемому слою. Наличием мёрзлого слоя вызван целый  ряд механических изменений в  почвенном профиле, таких, как криотурбация — перемешивание почвенной массы  под влиянием разницы температур, солифлюкция — сползание насыщенной водой почвенной массы со склонов  по мёрзлому слою. Эти явления особенно широко распространены в тундровой  зоне. С криогенными деформациями связывают характерный для тундр  бугристо-западинный рельеф (чередование  бугров пучения и термокарстовых западин), а также образование  пятнистых тундр[12].

Под действием мороза происходит криогенное оструктуривание почвы. Отрицательные температуры способствуют переходу продуктов почвообразования в более конденсированные формы, и это резко замедляет их подвижность. Мерзлотной коагуляцией коллоидов  обусловлено ожелезнение таёжных  почв. С влиянием криогенных явлений  некоторые исследователи связывают  обогащение кремнекислотой средней  части профиля подзолистых почв, рассматривая белесую присыпку как  результат мерзлотной дифференциации плазмы и скелета почвы [2].

Глава 2. Геологические процессы районов многолетней мерзлоты

В зоне многолетней мерзлоты наблюдается целый ряд геологических  процессов. Повторно-жильные льды формируются  в северной геокриологической зоне, где низкие температуры и небольшая  мощность сезонноталого слоя, и достигают  местами большой ширины и глубины  по вертикали. Их развитие связано с  морозобойными трещинами, образующими  системы полигонов различной  размерности и формы — тетрагональной (греч. «тетрагон» — четырехугольный) в однородных породах и неправильной — в разнородных. Основы современных  представлений о развитии ледяных  жил заложены работами Б.Н. Достовалова, А.И. Попова и др. Необходимыми условиями  для образования повторно-жильных  льдов являются:

- многократное возникновение  морозобойных трещин,  глубже  границы сезонного протаивания; 

-  соответствующее многократное  заполнение трещин льдом;

- наличие достаточно пластичных  или способных к уплотнению горных пород.

При этом выделяются два  типа роста жил:  эпигенетический, т.е. образующийся в пределах уже сформировавшихся горных пород; сингенетический, т.е. формирующийся одновременно с накоплением осадков. Это могут быть пойменный аллювий, делювиальные, болотные и другие отложения. В первом случае ледяные жилки образуются при последовательных годовых циклах растрескивания и заполнения трещин льдом. При этом рост жил происходит главным образом в ширину, величина которой определяется условиями возможного напряжения сжатия расклинивающихся пород. Во втором случае, соответствующем сингенетическому росту, каждая последующая вклинивающаяся жила льда не доходит до конца предыдущей,  равную накоплению осадка за год [2].

С разных точек зрения представляют интерес псевдоморфозы по ледяным жилам. При вытаивании ледяных жил образуются клиновидные полости, в которые происходит опускание, обрушение отложений, слагающих борта и кровлю трещин, испытывающих смятие, различные изгибы. Возникают своеобразные текстуры, называемые инволюциями (лат. «инволюцион» — изгиб, завиток) или криотурбациями. Такие псевдоморфозы встречены в ряде мест в четвертичных отложениях европейской части России и горных районах [9].

Происходящие в зоне многолетней  мерзлоты геологические процессы связаны, в первую очередь, с расклинивающим горные породы действием замерзающих  подземных вод. В свою очередь, это  действие зависит от условий залегания  и режима подземных вод, а также  от характера подземных льдов.

По времени образования  выделяют два главных типа подземных  льдов: сингенетические и эпигенетические.

Сингенетические льды возникли синхронно с формированием горных пород территории. Они представлены такой разновидностью, как погребенные  льды – захороненные под слоем  морены блоки ледника.

Эпигенетические льды образовались после накопления горных пород. В  их числе выделяют несколько разновидностей. Конституционные льды лидируют по объему в составе всех подземных. Они  возникают при промерзании увлажненных  горных пород, или при замерзании подземных вод при их приближении  к мерзлым грунтам. Инъекционные льды образуются при внедрении в  мерзлые породы напорных подмерзлотных  вод. Жильные льды представляют собой  интрузии льда в кристаллических  породах. Повторно-жильные льды формируются  в трещинах многолетнемерзлых рыхлых пород [19].

Подземные воды в мерзлых  породах по условиям залегания можно  разделить на три типа. Надмерзлотные  воды представлены в сезоннооттаивающем (деятельном) слое, в жидком виде напором  они не обладают. Межмерзлотные воды приурочены к таликам (прослоям и  линзам не замерзших пород), находящимся  внутри мерзлого слоя. Эти воды могут  как сообщаться с надмерзлотными и подмерзлотными, так и быть изолированными. Подмерзлотные воды лежат глубже мерзлых пород, часто обладают напором [11].

2.1 Криогенные  процессы и явления

Криогенными называют геологические, физические, биохимические и другие процессы, происходящие в самых верхних частях земной коры и обусловленные сезонным и многолетним промерзанием и протаиванием увлажненных рыхлых горных пород, охлаждением мерзлых пород, и замерзанием подземных вод [9].

Направление и интенсивность  криогенных процессов связанны с  особенностями накопления четвертичных осадков, с тепловлагообменом в  верхних горизонтах горных пород, с  динамикой промерзания и протаивания [14].

Для процесса рельефообразования наиболее существенное значение имеют  подземные воды и, прежде всего надмерзлотные, циркулирующие в пределах деятельного  слоя, или СТС (сезонно-талый, слой) с которым и связаны главные геологические события в районах с распространением многолетней мерзлоты.

Криогенные явления влияют на состав и строение верхних горизонтов литосферы, находят свое проявление в рельефе (микрорельефе) поверхности  земли, распределении растительности и, таким образом, часто обусловливают облик ландшафтов криолитозоны. Ярчайшим примером являются криогенные полигонально-жильные структуры, образующиеся на основе криогенного (морозобойного) трещинообразования. Они проявляются в полигональном микрорельефе и обусловливают многообразие криогенных ландшафтов (полигональных тундр, бугристо-западинного микрорельефа и др.). Эти ландшафты доминируют во многих регионах севера Евразии и Северной Америки не только в пределах современной криолитозоны, но и в областях ее былого распространения в позднем плейстоцене [16].

На разных стадиях развития криогенных явлений, вызвавшие их процессы имеют неодинаковую активность, они могут прекращаться или сменяться противоположно направленными. Обычно на начальных стадиях криогенные процессы плохо выражены в морфологии поверхности и слабо влияют на криогенное строение отложений. Наибольшим это влияние на микрорельеф и строение мерзлых пород является на зрелых стадиях. На стадиях деградации проявляются новые криогенные процессы, обычно противоположные по знаку первичному, сформировавшему соответствующее явление. При этом стадийность развития явления обусловлена внешними факторами (изменением суровости и влажности климата, геологическими и другими событиями). Отсюда следуют три важных положения региональной и исторической геокриологии. Во-первых, криогенным явлениям, в том числе и их выражению в рельефе, не всегда сопутствует вызвавший их процесс. Во-вторых, по морфологическим (стадиальным) особенностям криогенных явлений и криогенного микрорельефа можно судить о наличии или отсутствии этого процесса, следовательно, и об определенном диапазоне современных геокриологических условий. В-третьих, по наличию криогенных явлений в синкриогенных отложениях представляется возможным восстанавливать палеогеографические, в особенности палеокриогенные, условия определенных этапов геологического прошлого. Особое значение, это имеет при анализе разрезов синкриогенных отложений [9].

Ряд процессов и явлений, относимых к криогенным, по существу представляются модификациями экзогенных, проявляющихся в условиях распространения мерзлых пород. К ним относятся гравитационные склоновые (солифлюкция, курумы), термоабразия и термоэрозия. Ряд таких явлений, например курумы, не имеет одного ведущего процесса, способствующего развитию на начальных и зрелых стадиях.

Значительная часть криогенных процессов появляется или меняет свою интенсивность под влиянием хозяйственной деятельности человека, т. е. носит техногенный характер. Их новообразование или активизация  часто является главным следствием нарушения природной обстановки, приводящим к негативному воздействию  на сооружения и экологическую обстановку районов освоения. Вопрос их предотвращения или снижения отрицательного воздействия  является важнейшим в проблеме рационального  природопользования в условиях криолитозоны.

Среди мерзлотных процессов  наибольшее распространение получили:

- пучение и  морозобойное растрескивание грунтов;

- образование  жильных льдов, формирование полигональных  форм на поверхности;

- склоновые процессы  и термокарст [14].

2.1.1 Пучение

 Одно из явлений,  широко распространённое в пределах криолитозоны, — это многолетние бугры пучения. Образовываться они могут по-разному. Так, например, при промерзании талых торфяников зимой к ним начинает мигрировать вода из талых пород. Она тут же замерзает, превращаясь в объёмистый шлир льда. Торфяник приподнимается, на нём образуется бугор, постоянно увеличивающийся, поскольку вода всё продолжает поступать. Скорость роста таких бугров составляет до 10—30 см в год. Они достигают в высоту от 2—3 до 20 м, а в основании — от нескольких десятков до сотен метров. Такой бугор пучения называют миграционным, т.к. он образовался в результате миграции влаги.

 Существуют и другие  виды многолетних бугров пучения.  Один из них — инъекционный. Он возникает обычно в районах  мелких озёр и других небольших  водоёмов. Зимой такое озеро на  вечной мерзлоте зачастую промерзает  до дна. Однако под ним всегда  есть насыщенные водой талые  породы. Они также начинают промерзать. Талые породы оказываются как  бы в мёрзлом мешке: сверху  них лёд, снизу вечная мерзлота. Объём такого мешка по мере  промерзания постепенно уменьшается,  и вода талых пород, сжимаясь, начинает давить на сдерживающие  их стенки и кровлю. Наконец,  поддавшись этому давлению, мёрзлая  кровля в наиболее слабом месте  выгибается, образуя бугор пучения  шлемовидной формы. Такие бугры  пучения якуты называют «булгунняхами», а эскимосы — «пинго». Размер  их зависит от количества воды  в подозёрных талых породах  (таликах) и может достигать  в высоту 30—60 м, а в основании  — 100—200 м. Наиболее часто булгунняхи  встречаются в Центральной Якутии, на арктических приморских низменностях  северо-востока Сибири и Северной Америки [9].

 Наиболее распространённое  явление — выпучивание врытых  столбов, камней и других твёрдых  тел из рыхлых отложений, которые  при промерзании увеличиваются  в объёме и пучатся. Нередко  зимой такие рыхлые грунты  смерзаются с вкопанным столбом,  а затем, пучась, поднимают его  вверх. Столб как бы вынимается  из непромёрзшей части сезонно-талого  слоя. Образовавшаяся под ним  полость заполняется водой или  разжиженным грунтом. При полном  промерзании сезонно-талого слоя в этой полости образуется лёд или сильнольдистый грунт. Летом, пока не оттает подошва столба, он сохраняет своё приподнятое положение. После вытаивания льда в полости под столбом остаётся грунт, и потому столб, хотя и уходит в землю, но не настолько, чтобы принять своё первоначальное положение. С началом следующей зимы история повторяется. И так из года в год. Постепенно столб теряет устойчивость, наклоняется и падает. Не беда, когда это происходит со столбами изгородей, но когда падают телеграфные столбы и опоры электросети, деформируются сваи фундаментов зданий — это уже стихийное бедствие. В природе же многолетний процесс выпучивания валунов, скальных обломков и мелких камней приводит к формированию на поверхности каменных россыпей, образованию на пологих склонах целых каменных потоков [17].

2.1.2 Морозобойное  растрескивание

Морозобойное  растрескивание, криогенное растрескивание - образование и рост трещин в породах при понижении температуры пород ниже 0°С.

 Распространено в районах с суровыми климатическими условиями. Трещины, образующиеся при охлаждении поверхности пород в осенне-зимний период, имеют протяжённость от десятков до сотен метров и глубину от одного до нескольких метров. Трещины располагаются примерно на одном и том же расстоянии друг от друга. Перпендикулярно им образуется подобная система трещин, вследствие чего породы с поверхности оказываются разбитыми на прямоугольные в плане блоки-полигоны в однородных породах и неправильной формы многоугольники в неоднородных. При затекании в трещины воды и замерзании её во время весеннего снеготаяния они становятся основой образования повторно-жильных (полигонально-жильных) льдов. Морозобойное растрескивание обусловливает формирование полигонального микрорельефа, имеющего огромное распространение в Северной Евразии и Северной Америке, а также существенно интенсифицирует развитие оползней, криогенного пучения, солифлюкции, термокарста, термоэрозии [15].

 Физической основой  образования и роста криогенных  трещин являются температурные  деформации и напряжения в  мёрзлых породах, которые в  диапазоне температур от -1 до -10°С обладают аномально большими значениями коэффициента температурной деформации до 2000•10-6 1/град и более у глин, 100-400•10-6 1/град у суглинков и супесей, 20-50-6 1/град у песков. С понижением температуры и вследствие термореологических свойств в мёрзлых породах возникают температурные напряжения. Разрыв в первоначально сплошном массиве пород происходит, когда температурные напряжения превосходят прочность породы на растяжение [9].